一种烧碱生产废热利用装置的制作方法

本实用新型属于化学工业制碱技术领域，具体涉及一种烧碱生产废热利用装置。

背景技术：

在离子膜烧碱生产过程中，盐水在离子膜电解槽中进行电解反应,在电解槽阴极室中生成高温烧碱，由于高温烧碱对不锈钢管道及储罐腐蚀性较强，因此需要将成品高温烧碱降温后送入罐区，一般使用循环水将87℃左右的高温烧碱冷却到40℃左右，这样会消耗大量的循环水，同时也浪费了大量的热量。

如图1所示，是现有技术的烧碱生产废热利用装置的示意图，该装置包括离子膜电解槽1、碱液高位槽2、循环碱换热器3、循环碱泵4、阴极液储槽5、成品碱泵6和成品碱冷却器7。离子膜电解槽1制备生成的高温烧碱液汇集在碱液的总管道，进入阴极液储槽5，由循环碱泵4送出的部分碱液在添加了纯水后通过循环碱换热器3处的蒸汽加热使碱液的温度调节至85～90℃，然后返回到离子膜电解槽1进行再循环，阴极液储槽5的另一部分碱液经成品碱泵6，87℃的成品碱在成品碱冷却器7中与循环水进行换热，将温度降至40℃，冷却后的成品碱送至成品碱罐区，进行灌装并出售。

现有技术的烧碱生产废热利用装置在制碱时需要消耗大量的循环水，并且还借助外部的蒸汽进行加热，高温碱的热量未能利用，造成极大的能量浪费。

有鉴于此，特提出本申请。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种烧碱生产废热利用装置，所述烧碱生产废热利用装置可以充分地利用运行过程中形成的热量，并且可以显著降低循环水的用量，获得的烧碱制品纯度高，另外，还可以充分地利用电解过程中的副产物获得多种产品，提高了能量和物料的综合利用率，保护地球环境且提高企业收益。

为了达到所述的有益效果，解决所述的技术问题，本实用新型采用的技术方案的基本设计思路如下：

一种烧碱生产废热利用装置，包括离子膜电解槽、碱液高位槽、循环碱换热器、循环碱泵、阴极液储槽、成品碱泵、成品碱冷却器和成品碱换热器；

离子膜电解槽的阴极腔室设有碱液出口和碱液入口，碱液出口与阴极液储槽连接，碱液入口与碱液高位槽的出口连接；

阴极液储槽设有两个出液口，其中一个出液口依次经循环碱泵、可通入蒸汽的循环碱换热器与碱液高位槽的进口连接，另一个出液口依次连接成品碱泵、成品碱换热器和设有循环水的成品碱冷却器，由成品碱泵泵送的碱液在成品碱换热器处与通入的纯水进行热交换，加热后的纯水进入循环碱换热器经蒸汽加热后进入碱液高位槽中。

优选地，阴极液储槽由成品碱泵的一条管路将碱液依次输送至成品碱换热器、成品碱冷却器并进入成品罐区。

优选地，成品碱冷却器一侧的下部设有循环水上水口，另一侧的上部设有循环水回水口。

优选地，碱液高位槽为卧式罐体，卧式罐体的左右两端是与中间部位平滑过渡连接的圆弧形结构，碱液高位槽的出口设在卧式罐体底部、靠近中间部位。

优选地，阴极液储槽为卧式罐体，卧式罐体的左右两端是与中间部位平滑过渡连接的圆弧形结构，阴极液储槽的两个出液口分别设在卧式罐体左右两端、靠近中间部位的底部。

优选地，离子膜电解槽的阴极腔室的上部设有氢气出口，阳极腔室的上部设有氯气出口和淡盐水出口，阳极腔室的下侧设有进料盐水入口。

优选地，离子膜电解槽的氯气出口通过输送管道与氯气洗涤塔连接，经过洗涤干燥压缩后输送至下游用户。

优选地，离子膜电解槽的氢气出口通过输送管道与氢气洗涤塔连接，经过洗涤干燥压缩后输送至下游用户。

优选地，离子膜电解槽、碱液高位槽、循环碱换热器、循环碱泵、阴极液储槽、成品碱泵、成品碱冷却器和成品碱换热器各个装置之间的连接管路采用耐碱腐蚀的材料。

优选地，循环碱换热器和成品碱换热器分别设有温度检测装置。

本实用新型所述的烧碱生产废热利用装置和现有技术相比，具有下列有益效果：

1、提高了能量的综合利用率，利用离子膜电解槽生成的成品高温烧碱对进入的纯水加热，降低了蒸汽和循环水的用量，实现最大程度的热量回收，在创造经济效益的同时，实现节能降耗、低碳环保的目标；

2、尽可能地降低高温碱液对装置的腐蚀作用，提高了装置的整体稳定性能，更加持久耐用；

3、将烧碱生产废热利用装置形成的其他副产物转化为其他产品，提高物料的利用率，并且增加了企业的收益。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是现有技术的烧碱生产废热利用装置的示意图；

图2是本实用新型所述的烧碱生产废热利用装置的示意图。

图中标注：1、离子膜电解槽，2、碱液高位槽，3、循环碱换热器，4、循环碱泵，5、阴极液储槽，6、成品碱泵，7、成品碱冷却器，8、成品碱换热器。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来

“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图2展示了本实用新型所述的一种烧碱生产废热利用装置，包括离子膜电解槽1、碱液高位槽2、循环碱换热器3、循环碱泵4、阴极液储槽5、成品碱泵6、成品碱冷却器7和成品碱换热器8；

离子膜电解槽1的阴极腔室设有碱液出口和碱液入口，碱液出口与阴极液储槽5连接，碱液入口与碱液高位槽2的出口连接；

阴极液储槽5设有两个出液口，其中一个出液口依次经循环碱泵4、可通入蒸汽的循环碱换热器3与碱液高位槽2的进口连接，另一个出液口依次连接成品碱泵6、成品碱换热器8和设有循环水的成品碱冷却器7，由成品碱泵6泵送的碱液在成品碱换热器8处与通入的纯水进行热交换，加热后的纯水进入循环碱换热器3经蒸汽加热后进入碱液高位槽2中。

阴极液储槽5由成品碱泵6的一条管路将碱液依次输送至成品碱换热器8、成品碱冷却器7并进入成品罐区。

成品碱冷却器7一侧的下部设有循环水上水口，另一侧的上部设有循环水回水口。

碱液高位槽2为卧式罐体，卧式罐体的左右两端是与中间部位平滑过渡连接的圆弧形结构，碱液高位槽2的出口设在卧式罐体底部、靠近中间部位。

阴极液储槽5为卧式罐体，卧式罐体的左右两端是与中间部位平滑过渡连接的圆弧形结构，阴极液储槽5的两个出液口分别设在卧式罐体左右两端、靠近中间部位的底部。

离子膜电解槽1的阴极腔室的上部设有氢气出口，阳极腔室的上部设有氯气出口和淡盐水出口，阳极腔室的下侧设有进料盐水入口。

离子膜电解槽1的氯气出口通过输送管道与氯气洗涤塔连接，经过洗涤干燥压缩后输送至下游用户。

离子膜电解槽1的氢气出口通过输送管道与氢气洗涤塔连接，经过洗涤干燥压缩后输送至下游用户。

离子膜电解槽1、碱液高位槽2、循环碱换热器3、循环碱泵4、阴极液储槽5、成品碱泵6、成品碱冷却器7和成品碱换热器8各个装置之间的连接管路采用耐碱腐蚀的材料。

循环碱换热器3和成品碱换热器8分别设有温度检测装置。

所述的烧碱生产废热利用装置利用向循环碱液中添加的纯水与高温成品碱进行换热，将87℃的高温碱冷却到49℃左右，然后再经过成品碱冷却器7经循环水冷却至40℃。同时，25℃的纯水被加热至80℃，在与循环碱液混合后再经过循环碱换热器3与蒸汽进行换热从而使纯水加热至89℃左右。

通过使用循环碱液中添加的纯水预冷却高温成品碱，然后再经过成品碱冷却器7降温至40℃，大大减少了循环水的用量，纯水由25℃预加热至80℃，然后再由蒸汽加热至89℃，从而减少了蒸汽用量。

图1展示了现有技术的烧碱生产废热利用装置，该装置包括离子膜电解槽1、碱液高位槽2、循环碱换热器3、循环碱泵4、阴极液储槽5、成品碱泵6和成品碱冷却器7。离子膜电解槽1制备生成的高温烧碱液汇集在碱液的总管道，进入阴极液储槽5，由循环碱泵4送出的部分碱液在添加了纯水后通过循环碱换热器3处的蒸汽加热使碱液的温度调节至85～90℃，然后返回到离子膜电解槽1进行再循环，阴极液储槽5的另一部分碱液经成品碱泵6，87℃的成品碱在成品碱冷却器7中与循环水进行换热，将温度降至40℃，冷却后的成品碱送至成品碱罐区，进行灌装并出售。

现有技术的烧碱生产废热利用装置在制碱时需要消耗大量的循环水，并且还借助外部的蒸汽进行加热，高温碱的热量未能利用，造成极大的能量浪费。

本实施例所述的烧碱生产废热利用装置和现有技术相比，具有下列有益效果：

1、提高了能量的综合利用率，利用离子膜电解槽生成的成品高温烧碱对进入的纯水加热，降低了蒸汽和循环水的用量，实现最大程度的热量回收，在创造经济效益的同时，实现节能降耗、低碳环保的目标；

2、尽可能地降低高温碱液对装置的腐蚀作用，提高了装置的整体稳定性能，更加持久耐用；

3、将烧碱生产废热利用装置形成的其他副产物转化为其他产品，提高物料的利用率，并且增加了企业的收益。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。